2020版高考生物一轮复习专题1.4遗传信息的携带者——核酸（精讲）（含解析）.docx

遗传信息的携带者核酸 细胞中的糖类和脂质1.核酸的组成、结构与功能2.糖类、脂质的种类和作用()。3.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布近年高考中，核酸分子的结构和功能，糖类、脂肪、核酸的鉴定是高考命题的热点。在高考中各种化合物的功能常与代谢、调节、遗传等知识进行综合考查。知识点一 核酸的组成、结构与功能1核酸的结构层次2DNA和RNA的组成成分比较(1)相同成分：含氮碱基A、G、C和磷酸。(2)不同成分【特别提醒】ATP、核苷酸、DNA、RNA中“A”的辨析3核酸的功能与分布(1)(2)4生物大分子以碳链为骨架生物大分子(多聚体)基本单位(单体)多糖单糖蛋白质氨基酸核酸核苷酸【归纳总结】 (1)同种生物不同细胞中DNA一般相同，由于基因的选择性表达，mRNA不完全相同，蛋白质种类和含量也不完全相同。(2)核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸、蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近。(3)RNA作为遗传物质的前提是生物体内不存在DNA。当RNA作为遗传物质时，由于RNA单链结构不稳定，容易发生突变。生物体内的少数RNA具有催化功能。【知识拓展】1核酸与蛋白质的比较项目核酸蛋白质DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等组成单位核苷酸氨基酸形成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体检测试剂甲基绿(绿色)吡罗红(红色)双缩脲试剂(紫色)分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构氨基酸多肽蛋白质结构多样性的决定因素核苷酸的种类、数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序以及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别2.DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系3核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”知识点二 糖类、脂质的种类和作用1细胞中的糖类(1)组成元素：仅由C、H、O元素构成。(2)种类和功能2细胞中的脂质3糖类和脂质的比较比较项目糖类脂质区别元素组成C、H、OC、H、O、(N、P)种类单糖、二糖、多糖等脂肪、磷脂、固醇等合成部位淀粉：叶绿体纤维素：高尔基体糖原：主要是肝脏、肌肉主要是内质网生理作用主要的能源物质；构成细胞结构，如糖被、细胞壁；核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖生物体的储能物质，如脂肪；构成细胞膜的重要成分，如磷脂；调节新陈代谢和生殖，如性激素相同质量的物质分解情况耗O2少，产H2O少，释放能量少耗O2多，产H2O多，释放能量多联系糖类和脂肪相互转化知识点三 观察DNA和RNA在细胞中的分布1实验原理(1)DNA主要分布在细胞核中，RNA大部分存在于细胞质中。(2)甲基绿和吡罗红对DNA、RNA的亲和力不同。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可显示DNA和RNA在细胞中的分布情况。DNA甲基绿绿色；RNA吡罗红红色。(3)盐酸作用：改变细胞膜的通透性加速染色剂进入细胞；使染色质中的DNA与蛋白质分离有利于DNA与染色剂结合。2实验步骤3实验注意问题(1)选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱表皮细胞，不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，防止颜色的干扰。(2)缓水流冲洗目的：防止玻片上的细胞被冲走。(3)几种试剂在实验中的作用0.9%的NaCl溶液(生理盐水)：保持口腔上皮细胞正常形态。蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。甲基绿和吡罗红染液：混合使用且现配现用。(4)DNA和RNA在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。考点一 核酸组成、结构与功能分析【典例1】 (2019江西上饶一中一模)下列说法正确的是()A叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种B大肠杆菌细胞中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种C组成核酸的基本单位是核糖核苷酸DDNA与RNA的不同点只在于五碳糖和碱基的不同【答案】A【解析】叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种，A正确；大肠杆菌细胞中既含有DNA，又含有RNA，故含有碱基A、T、G、C的核苷酸共7种，B错误；组成核酸的基本单位是核苷酸，C错误；DNA与RNA的不同点除了五碳糖和碱基的不同外，还有结构的不同，DNA一般是双链，RNA一般是单链，D错误。【方法技巧】“三看法”快速确认DNA、RNA【变式1】 (2019河北石家庄高三模拟)下图中甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是()A如果甲中的m是U，则甲一定是丙的基本单位B如果甲中的m是G，则甲一定是乙的基本单位C如果甲中的a是脱氧核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中D如果甲中的a是核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中【答案】B【解析】甲是核苷酸，是乙和丙的基本单位，乙是DNA，丙是tRNA。如果甲中的m是G，则甲可能是脱氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸，是DNA或RNA的基本单位，B错误。考点二 核酸与蛋白质的关系分析【典例2】（2019江苏卷1）下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是A核酸和蛋白质的组成元素相同 B核酸的合成需要相应蛋白质的参与C蛋白质的分解都需要核酸的直接参与D高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键【答案】B【解析】核酸的组成元素是C、H、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素C、H、O、N，A错误；核酸包括DNA和RNA，两者的合成都需要相关酶的催化，而这些酶的化学本质是蛋白质，B正确；蛋白质的分解需要蛋白酶的参与，而蛋白酶的本质是蛋白质，因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与，C错误；高温会破坏蛋白质分子的空间结构，但是不会破坏肽键，且核酸分子中不含肽键，D错误。【特别提醒】（1）DNA、RNA与蛋白质的关系(2)DNA多样性、蛋白质多样性的因果关系(3)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不完全相同” 【变式2】(2019河北秦皇岛一中质检)分析HIV的化学组成，得到下图所示组成关系，相关叙述正确的是()Aa甲的过程在HIV的核糖体上完成B乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基Ca与a之间通过“NHCOOH”相连接DHIV的遗传信息储存在大分子乙中【答案】D【解析】首先由图中HIV联想到RNA和蛋白质，然后推出甲、乙两种物质分别是蛋白质和RNA，a、b是构成甲、乙的小分子物质，所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a分别是蛋白质和氨基酸，乙、b分别是RNA和核糖核苷酸。HIV无细胞结构，只有侵入宿主细胞，利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质，A错误；RNA中含有U而不含T，B错误；氨基酸之间通过肽键“NHCO”相连接，C错误；乙(RNA)是HIV的遗传物质，D正确。考点三 辨析糖类、脂质的种类与功能【典例3】（2019浙江4月选考7）脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下列叙述正确的是A油脂可被苏丹染液染成紫色B磷脂主要参与生命活动的调节C胆固醇使动物细胞膜具有刚性D植物蜡是细胞内各种膜结构的组成成分【答案】C【解析】苏丹染液用于检验细胞中的油脂，油脂可被苏丹染液染成橙黄色，在显微镜的观察下呈现橙黄色的小液滴，A选项错误；磷脂是细胞内各种膜结构的重要成分，单位膜的基本骨架为脂双层，由磷脂参与构成，B选项错误；胆固醇安插在质膜的结构中，为质膜的结构提供稳定性，使细胞膜具有刚性，C选项正确；植物蜡对植物细胞起保护作用，不是膜结构的组成成分，D选项错误。【归纳总结】高考常考的“糖”(1)还原糖与非还原糖：还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等，非还原糖包括蔗糖、多糖等。(2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。(3)植物细胞壁中的糖：纤维素。(4)细胞膜中的糖：糖蛋白、糖脂。(5)病毒中的糖：RNA病毒含核糖，DNA病毒含脱氧核糖。【变式3】（2018年江苏卷）下列关于糖类的叙述，正确的是A. 单糖可以被进一步水解为更简单的化合物B. 构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖C. 细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关D. 糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物【答案】D【解析】本题考查糖类的种类和作用。单糖是最简单的糖类，不能水解为更简单的糖类，A错误；淀粉、纤维素和糖原都属于多糖，它们的单体都是葡萄糖，B错误；细胞识别与细胞膜外侧的糖蛋白有关，而糖蛋白是由蛋白质和多糖组成的，C错误；植物利用空气中的二氧化碳和水为原料，通过叶绿体合成糖类等有机物，即光合作用的产物主要是糖类，且细胞壁的结构成分也是糖类，因此大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类，D正确。考点四 辨析细胞内的生物大分子【典例4】 (2019江苏徐州一中模拟)单体的排列顺序不同是许多生物大分子具有差异性的原因之一，下列选项中与此无关的是()A糖原、淀粉和纤维素之间的差异B细胞膜上不同载体蛋白之间的差异CmRNA、rRNA和tRNA之间的差异D同一条染色体上不同基因之间的差异【答案】A【解析】糖原、淀粉和纤维素都是由葡萄糖构成的大分子有机物，只是三种化合物的葡萄糖数量和连接方式不同，A错误。【易错辨析】大分子物质的“水解产物”与“氧化分解产物”物质初步水解的产物还可继续水解，而彻底水解是指在水解酶作用下，水解为不能再被水解的最小物质分子，如淀粉初步水解产物为麦芽糖等，彻底水解产物为葡萄糖；蛋白质的初步水解产物为多肽等，彻底水解产物为氨基酸；核酸的初步水解产物为核苷酸等；彻底水解产物为磷酸、五碳糖、碱基。彻底氧化分解的产物不能再氧化分解，不彻底氧化分解的产物还可以继续氧化分解，如葡萄糖不彻底分解(无氧分解)产物是乳酸或酒精，仍含有大量能量，还可以再彻底分解为二氧化碳和水再释放能量。蛋白质在动物体内彻底分解产物是二氧化碳、水和尿素。脂肪水解产物是甘油和脂肪酸；氧化分解产物是CO2和H2O。【变式4】(2019浙江诸暨中学模拟)如图是细胞内几种有机物及其功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4的组成成分。下列说法正确的是()A相同质量的M1和M2被彻底氧化分解，则M1的耗氧量多BM3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能Cm3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同D在HIV体内，将M4彻底水解，得到5种碱基，2种五碳糖【答案】B【解析】由题图可知，M1和M2分别是糖类和脂肪，与脂肪相比，糖类分子中的H元素含量少，氧化分解过程中消耗的氧气少，A项错误；由题图可知，M3是蛋白质，具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能，B项正确；m3是蛋白质的基本组成单位氨基酸，m4是核酸的基本组成单位核苷酸，五碳糖和碱基的种类不同是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别，不是氨基酸和核苷酸的区别，C项错误；在HIV体内，将M4彻底水解，得到4种碱基，1种五碳糖，D项错误。考点五 考查DNA和RNA在细胞中的分布【典例5】(2019安徽安庆一中模拟)在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，下列说法正确的是()A染色时甲基绿和吡罗红要分别使用B可选择容易获取的绿色植物叶肉细胞进行观察C酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏D用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子【答案】C【解析】在配制染色剂时首先将甲基绿吡罗红混合溶解，最后得到的染色剂中既有甲基绿，又有吡罗红，A项错误；绿色植物叶肉细胞中含有叶绿素，不是理想的观察材料，B项错误；酒精灯烘干临时装片的目的是杀死并固定细胞，否则口腔上皮细胞在死亡时，溶酶体中的水解酶会破坏细胞内的结构，包括DNA、RNA等，C项正确；染色体是由DNA和蛋白质组成的，此实验中使用盐酸是使DNA和蛋白质分离，甲基绿染液只能使DNA分子着色，所以观察不到呈绿色的染色体，D项错误。【易错警示】观察DNA和RNA在细胞中分布的3个“易错点”(1)应选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞，不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞，以防止颜色的干扰。(2)吡罗红甲基绿染液：混合使用，且现配现用。(3)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，故结论中强调“主要”，而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。 【变式5】(2019四川树德中学模拟)在“观察DNA和RNA在细胞中的分布